Heures sur les indicateurs LED KLTs202A. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Horloges, temporisateurs, relais, interrupteurs de charge

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Les horloges de table, dont parle cet article, diffèrent de nombreuses conceptions similaires en ce qu'elles n'utilisent pas d'indicateurs LED luminescents, mais de grande taille. Le réveil de cette montre émet un signal bicolore avec une durée sonore réglable et dispose d'un indicateur de marche. De plus, la conception prévoit la suppression d'un zéro insignifiant sur l'affichage de l'horloge et une alimentation redondante pour les microcircuits d'horloge.

Le schéma de principe de l'horloge est illustré à la fig. 1. Ils utilisent quatre indicateurs LED de grande taille avec une anode commune pour afficher l'heure. Dans les expériences, KLTs202A, KLTs202V, KLTs402B avec h = 18 mm et KIPTs04A avec h = 25 mm ont été utilisés. La montre elle-même est basée sur les circuits intégrés K176IE12 et K176IE13 décrits dans [1, 2]. Les éléments DD1, ZQ1, R1, R2, C1 - C3 forment un générateur avec un diviseur de fréquence, et DD2, VD3 - VD5, R5, C4 - le compteur principal avec des commandes. L'inclusion de ces microcircuits est typique. En tant que décodeur de cathode, une puce TTL K514ID2 a été utilisée, alimentée par le circuit + Upit via une résistance de ballast R9. Une telle inclusion est quelque peu incorrecte, car les tensions d'entrée pour K514ID2 dépassent celles autorisées dans ce cas. Mais cela a aussi son avantage - il était possible de retirer les commutateurs cathodiques de l'horloge (sept transistors avec des résistances de base).

(cliquez pour agrandir)

Les clés d'anode sont réalisées sur les transistors VT3 - VT10. Le dispositif de suppression d'un zéro insignifiant est simplifié autant que possible et ne contient que trois éléments - VD7, VD8, R17. Son action repose sur la fixation de l'allumage du segment f, qui est un signe distinctif du chiffre 0 par rapport aux chiffres 1 et 2. Lorsqu'un niveau logique bas (inférieur à 1 V) apparaît à la sortie f du décodeur, le La diode VD8 s'ouvre et shunte le courant de base du transistor VT9. Transistors clés VT9. VT10 ferme et éteint l'indicateur des dizaines d'heures. En tant que points de division du cadran, des LED simples HL1 et HL2 sont utilisées, clignotant au rythme des secondes impulsions.

L'unité d'arrêt de signalisation contient un thyristor VS1 et un transistor VT2. En mode de fonctionnement, VS1 est maintenu ouvert par le courant d'alimentation du microcircuit DD3 qui le traverse, dont la valeur est comprise entre 30 ... 40 mA. Lorsque l'alimentation secteur est coupée, VS1 se ferme, la puce DD3 est coupée de l'alimentation et les voyants s'éteignent. A la mise sous tension, le thyristor VS1 reste fermé et les chiffres ne s'allument pas, bien que les points de division clignotent. Cela attire l'attention de l'utilisateur et lui rappelle qu'après avoir allumé la montre, ses lectures doivent être vérifiées par rapport à d'autres montres (après tout, on ne sait pas combien de temps a duré la panne de courant). L'indication est activée en appuyant sur le bouton SB3 ("B"), tandis que les impulsions d'une fréquence de 128 Hz, apparues sur la base du transistor VT2, sont amplifiées par le courant et ouvrent le thyristor VS1.

Le réveil est fabriqué sur des puces DD4 et DD5 et fonctionne comme suit. Les impulsions de la sortie HS de la puce K176IE13 sont détectées par le circuit VD9R18C6, et une chute de tension négative de la sortie de l'élément DD5.1 ​​via le circuit R19C7 démarre le multivibrateur en attente sur les éléments DD4.4 et DD5.2 . En conséquence, le générateur sur les éléments DD5.3, DD5.4 est activé et ses signaux de sortie antiphase commandent le fonctionnement de l'interrupteur sur les éléments DD4.1 - DD4.3. En conséquence, un signal de fréquence de 512 Hz (provenant de la broche 1 du microcircuit DD4) ou de 1024 Hz (provenant de la broche 5 du microcircuit DD4) passe à la base du transistor de sortie. Ainsi, un signal à deux tons est formé, interrompu par des impulsions d'une fréquence de 1 Hz, traversant la résistance R24. La fréquence de commutation du commutateur est déterminée par les paramètres des éléments R23, C9 et le temps de sondage du signal - par les éléments R21, C8.

Avec les calibres des éléments indiqués sur le schéma, cette durée peut être modifiée de 0 à 60 s. Le bouton SB5 agit comme un interrupteur d'alarme et la LED HL3 est un indicateur de son état de marche. La diode VD10 bloque la sortie d'un signal sonore en cas de faux fonctionnement du multivibrateur en attente au mauvais moment (par exemple, en raison d'interférences).

L'alimentation de l'horloge se compose d'un transformateur T1, d'un redresseur - VD13C10 et d'un régulateur de tension sur les éléments VT12, VD14, R28 (Fig. 2). Sa tension de sortie est d'environ 8,5 V. En cas de panne de secteur, les microcircuits DD1, DD2 sont alimentés par le condensateur C5, grâce auquel l'horloge est maintenue pendant un certain temps (bien sûr, sans indication de l'heure). Un certain nombre d'éléments d'horloge dans ce mode éliminent les fuites des sorties des microcircuits de fonctionnement vers la partie déconnectée du dispositif d'horloge.

Ainsi, la diode VD12 empêche les fuites de courant à travers la broche. 5 puces DD4. La jonction d'émetteur du transistor VT1 est fermée par la diode VD1 et les sorties de la puce K176IE13 sont transférées à un état à haute résistance par un niveau logique bas à l'entrée V. La résistance à haute résistance R24 réduit la fuite à travers l'épingle. 8 et 12 puces DD5. Toutes ces mesures permettent d'utiliser efficacement l'énergie du condensateur chargé C5. La capacité de ce dernier est choisie en fonction de la durée prévue des coupures de courant. Expérimentalement, à Upit = 9 V, les valeurs suivantes du temps de rétention de course ont été obtenues pour les capacités suivantes du condensateur C5 :

• 1000 microns x 16 V (K50-16) - 5 min ;
• 2200 microns x 25 V (K50-35) - plus de 10 minutes ;
• 6800 microns x 10 V (PHILIPS) - plus d'une heure.

Avec des coupures de courant plus longues, l'utilisation d'un condensateur conventionnel devient irrationnelle, de meilleurs résultats peuvent être obtenus en utilisant un ionistor ou une batterie. Un condensateur d'une capacité de 1 F x 6,3 V supporte une course ne dépassant pas 20 heures (le circuit de commutation de C5 dans ce cas doit être changé conformément à la Fig. 3), et une batterie de quatre cellules D - 0,26 D - plus de quatre jours. Dans cette dernière version, il est utile de compléter la montre par un chargeur de batterie automatique.

Bien entendu, toutes les méthodes d'alimentation ci-dessus n'excluent pas la solution classique - l'utilisation de la batterie Krona ou similaire.

Les principaux composants de l'horloge sont assemblés sur un circuit imprimé de 120x70 mm. Lors de l'installation, des résistances fixes ont été utilisées: KIM (R1) (il peut être remplacé par 2 - 3 résistances MLT) et MLT (le reste), une résistance variable - SDR - 9a (R21). Tous les condensateurs à oxyde - K50 - 16, K50 - 33 ou analogues importés, C1 - KT4 - 25, le reste - céramique K10 - 7 ou KM. Les condensateurs C11 - C13 sont soudés directement sur les fils de puissance des microcircuits DD1, DD2, DD4. En tant que transistor VT12, vous pouvez utiliser KT815, KT817 ; et transistors VT4, VT6, VT8, VT10 - KT208, KT209, KT313; le reste - KT315, KT3102, KT503 avec n'importe quel index de lettre. Un dissipateur thermique est fixé sur le transistor VT12 sous la forme d'une plaque en aluminium de 15x25 mm. Diode Zener VD14 - toute petite taille, avec une tension de stabilisation de 9 ... 10 V à un courant de stabilisation d'au moins 20 mA (D814B1, D814V1, D818 (A - E, etc.). Diodes VD1 - VD12 - tout silicium de petite taille Le thyristor convient de la série KU101 Les LED HL1 et HL2 sont choisies de la même couleur avec des indicateurs numériques (et de préférence de la même teinte) LED HL3 avec une lueur de n'importe quelle couleur Un résonateur à quartz est utilisé dans un boîtier cylindrique provenant d'une montre Tête dynamique - toute puissance de 0,5 ou 0,25 W avec bobines d'impédance sonore 50 Ohm. Il est également possible d'utiliser des capsules téléphoniques TA - 4 (65 Ohm) et TK - NT - 67. Interrupteurs SB1 - SB5 - P2K, ils sont tous montés sur une barre commune, et les boutons SB1 - SB4 sans fixation, et SB5 avec un retour TP1 - 8 avec une résistance d'extinction dans le circuit d'enroulement secondaire (MLT - 8 avec une résistance de 1 ohms) ont été utilisés comme un transformateur T24 En général, tout transformateur de petite taille avec une tension d'enroulement secondaire de 10,5 ... 11,5 V à un courant de charge de 200 ... 250 mA (le dépassement de cette tension n'est pas souhaitable en raison de la détérioration du régime thermique dans le boîtier de la montre).

À la place des microcircuits DD4 et DD5, des microcircuits similaires de la série K561 peuvent fonctionner. Décodeur DD3 - K514ID2 dans un boîtier avec une disposition de broches plénière. Il peut être remplacé par une puce KR514ID2 plus abordable dans un boîtier en plastique. Sur le schéma de circuit (voir Fig. 1), la numérotation de toutes les broches de ce microcircuit est indiquée entre parenthèses.

L'horloge est réglée dans l'ordre suivant. Tout d'abord, l'horloge doit être connectée au réseau et assurez-vous que lorsque vous appuyez sur le bouton SB3 ("B"), l'indication s'allume en continu. Si cela ne se produit pas, il faut sélectionner un thyristor ou remplacer le transistor VT12 par un autre à gain élevé.

Après cela, en sélectionnant la résistance R4, vous devez régler la luminosité souhaitée des points de division clignotants (HL1 et HL2).

Ensuite, vous devez régler l'alarme. Pour ce faire, éteignez les diodes VD10 et VD11 et vérifiez le fonctionnement du multivibrateur en attente en appliquant un niveau logique zéro à la broche. 12 puces DD4. En même temps, à la sortie 4 microcircuits DD5 doivent former une impulsion négative dont la durée dépend de la position du curseur de la résistance R21. Ensuite, en sélectionnant les éléments R23 et C9, vous devez régler la fréquence de commutation du commutateur (dans les 6 ... 12 Hz) en fonction du son le plus agréable du réveil, et en sélectionnant la résistance R27 - la luminosité du HL3 indicateur. Après cela, les diodes VD10 et VD11 doivent être remises à leur place. S'il n'est pas nécessaire de modifier la durée du signal d'alarme, la résistance variable R21 peut être remplacée par la constante correspondante.

À l'étape suivante, l'oscillateur à quartz est réglé à l'aide d'un fréquencemètre de comptage électronique (l'horloge et le fréquencemètre doivent être préchauffés pendant 1 heure avant la mesure). Tout d'abord, le rotor du condensateur C1 doit être placé en position médiane et, en sélectionnant les condensateurs C2 et C3, régler la fréquence de génération proche de 32768 Hz, en la contrôlant sur la broche. 14 puces DD1. Ensuite, en faisant tourner le rotor C1, la valeur de fréquence exacte de 32768,0 Hz est atteinte. Un réglage plus précis est possible lors de la mesure de la période d'oscillation sur la broche. 4 microcircuits DD1 (1 s) avec une résolution de 0,1 μs.

En conclusion, en sélectionnant une résistance, R9 doit être réglé sur la broche. 16 microcircuits DD3 tension dans la plage de 4,75 ... 5,25 V (bien sûr, avec l'indication allumée).

Et maintenant quelques mots sur le possible raffinement de la montre. Dans la conception décrite, quatre types d'indicateurs ont été utilisés, comme déjà indiqué, mais seuls les appareils KLTs202V peuvent fournir une très bonne lueur. Hélas, le problème avec de nombreux indicateurs domestiques, en particulier les grands, est la grande inégalité de la lueur à la fois dans le segment et entre les segments adjacents, ainsi qu'une dispersion significative de la luminosité même à des courants de fonctionnement proches du maximum. L'une des solutions à ce problème est l'utilisation d'indicateurs étrangers avec une anode commune (simple ou double), ainsi que des horloges spéciales à quatre chiffres. Il est fondamental que ce circuit ait une sortie d'anode séparée de chaque décharge, et pour les montages à quatre chiffres, il est également possible d'afficher l'heure au format 24 heures.

Un autre exemple de raffinement de l'horloge est l'introduction d'un interrupteur d'alarme électronique (Fig. 4). Dans le même temps, un interrupteur de verrouillage est supprimé de l'ancienne conception, ce qui permet d'effectuer toutes les commandes avec des boutons de petite taille (PKN - 150 - 1 ou similaire). Le réveil est allumé par l'un des boutons SB1 - SB3 ("B", "H", "M"), et éteint par un bouton séparé SB1 '("C"), installé à la place de SB5. Après une coupure de courant, l'alarme est forcée de s'allumer. (Sur la Fig. 4, les éléments nouvellement introduits sont numérotés avec un nombre premier.)

Il convient de noter un inconvénient inhérent à de telles montres - un contraste réduit avec un fort éclairage externe. Pour cette raison, il est souhaitable de placer l'horloge dans une partie sombre de la pièce, en évitant la lumière directe du soleil.

Il est souhaitable d'éliminer l'appariement incorrect des sorties de la puce DD2 avec les entrées de DD3. Pour ce faire, cinq suiveurs d'émetteur doivent être installés entre les microcircuits sur tous les transistors pnp de faible puissance en silicium, par exemple, KT361. Les bases des transistors doivent être connectées aux sorties de DD2, les émetteurs aux entrées correspondantes de DD3, les collecteurs au fil commun.

littérature

1. Pukhalsky GI, Novoseltseva T. Ya. Conception de dispositifs discrets basés sur des circuits intégrés. - M., Radio et communication, 1990.
2. S. Alekseev. L'utilisation de microcircuits de la série K176. - Radio, 1984, n° 4 - 6.

Auteur : D. Nikishin, Kalouga

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